智能手機(jī)后蓋成型工藝及其模具設(shè)計(jì)

33/40畢業(yè)設(shè)計(jì)題目智能手機(jī)后蓋的成型工藝及其模具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名XXX專業(yè)班級(jí)XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX學(xué)號(hào)XXXXXXXXXXX院（部）XXXXXXXXXXX指導(dǎo)教師（職稱）XXXXXXXXX完成時(shí)間2016年6月8日目錄TOC\o"1-3"\h\u27390摘要 I5083ABSTRACT II261721緒論1280021.1國外模具發(fā)展現(xiàn)狀1280341.2我國模具發(fā)展的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1151261.3模具發(fā)展的主流方向2318542制品的成型工藝3159652.1智能手機(jī)后蓋的選題背景366842.2手機(jī)后蓋結(jié)構(gòu)3184082.3塑料原材料4190382.3.1塑件材料的選擇4293382.3.2塑件材料性能分析4126653模具設(shè)計(jì)5150583.1選定型腔數(shù)量和排列方式5181363.2分型面的確立6319453.2.1分型面的選取原則657223.2.2模仁尺寸的確定7315283.3選取模架8197583.4澆注系統(tǒng)10222713.4.1主流道的設(shè)計(jì)10302883.4.2冷料井和拉料桿的設(shè)計(jì)11112983.4.3分流道澆口的設(shè)計(jì)12261203.4.4澆口的設(shè)計(jì)13286113.5頂出系統(tǒng)1435793.5.1復(fù)位的設(shè)計(jì)1571743.6側(cè)向分型及抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1599823.7冷卻系統(tǒng)16228413.7.1冷卻管道的影響16127523.7.2冷卻系統(tǒng)17246103.7.3冷卻道開設(shè)原則17233223.7.4冷卻水道的結(jié)構(gòu)1835414模具的裝配19108564.1組件型腔型芯和動(dòng)模板的裝配1959744.2推桿的裝配要求2096754.3模具總裝配程序20253744.4該模具的裝配要求21306545Moldflow成型工藝分析2115.1模流分析概述21207415.2對(duì)塑件進(jìn)行網(wǎng)格劃分22112675.3成型窗口分析23201205.4充填分析23130896結(jié)束語2511228致謝26智能手機(jī)后蓋的成型工藝及其模具設(shè)計(jì)摘要塑料在當(dāng)今世界使用非常廣泛，塑料工業(yè)也在飛速發(fā)展，塑料工業(yè)的發(fā)展也帶動(dòng)了注塑模具的發(fā)展。著重研究注塑模具對(duì)認(rèn)識(shí)塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，以及提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。本次設(shè)計(jì)針對(duì)產(chǎn)品注射成型的基本過程。首先選取合適的智能手機(jī)后蓋，利用UG進(jìn)行分模；方便模具制作滑塊；設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)；制作模具裝配圖。利用CAD繪制裝配圖及其零件圖。也相應(yīng)的介紹了標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇。另外有沖模時(shí)間，最佳澆口選擇。利用CAE軟件及其CAD軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)能夠大大提高工作效率，在設(shè)計(jì)過程中可以提前預(yù)知設(shè)計(jì)效果，Moldflow可以預(yù)測產(chǎn)品性能，這些軟件對(duì)今后模具設(shè)計(jì)依然有很大影響。關(guān)鍵詞：塑料；注塑模具；模具結(jié)構(gòu)SmartphonebackcoverinjectionmolddesignABSTRACTPlasticiswidelyusedintheworldtoday,theplasticsindustryisalsodevelopingrapidly,thedevelopmentoftheplasticsindustryhasalsoledtothedevelopmentofinjectionmolds.Itfocusesontheunderstandingoftheproductionprocessofplasticinjectionmoldplasticproducts,andimproveproductqualityhasagreatsignificance.Thebasicdesignprocessforinjection-moldedproducts.First,selecttheappropriatesmartphonecover,useofUGparting;moldmakingeasyslider;designgatingsystem,coolingsystem,ejectionsystem;makingmoldassemblydrawing.TheuseofCADassemblydrawingandpartdrawing.Accordinglyitintroducedaselectionofstandardmold.DieAnothertime,choosethebestgate.TheuseofCAEsoftwareandCADsoftwareformolddesigncangreatlyimproveefficiencyinthedesignprocess,designeffectscanbepredictedinadvance,Moldflowcanpredictproductperformance,molddesignsoftwareforthefuturestillhasagreatinfluence.Keywords:Plastic;Injectionmould;Themouldstructure1緒論1.1國外模具發(fā)展現(xiàn)狀高新技術(shù)的成熟得到廣泛運(yùn)用，其中模具發(fā)達(dá)的國家歐美利用高新技術(shù)不斷譜寫新的篇章，充分利用高新技術(shù)快速生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的模具。隨著CAD/CAE/CAM的廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了信息技術(shù)帶動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展，并且大大提高其優(yōu)越性。目前模具相對(duì)發(fā)達(dá)的國家有美國，德國，日本等，對(duì)于高精度模具的開發(fā)以及復(fù)合性模具的開發(fā)都遙遙領(lǐng)先于其他國家。同時(shí)培養(yǎng)出一大批精干的技術(shù)研發(fā)人員。由于CAD/CAE/CAM的廣泛運(yùn)用，已經(jīng)可以越過二維圖階段，3D設(shè)計(jì)已經(jīng)達(dá)到60%~90%。PRO/E、UG等軟件運(yùn)用很廣泛，這些軟件既能完成2D繪制，又能完成3D建模。把信息化帶入到工業(yè)生產(chǎn)中顯著提高了其生產(chǎn)效率，使制造業(yè)進(jìn)入到自動(dòng)化時(shí)代，對(duì)精度有了極大的提升。隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，硬件也在不斷提升，工業(yè)發(fā)達(dá)的國家CAD/CAE/CAM技術(shù)也不斷提升，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行成型過程分析有效的減少了模具報(bào)廢以及返修的情況，模具的質(zhì)量得到了提高，成本逐漸減少。1.2我國模具發(fā)展的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢我國塑料模具的發(fā)展極其迅速。越來越多的人認(rèn)識(shí)到模具的重要性，模具技術(shù)水平的高低可以衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低。我國也逐漸廣泛使用CAD/CAE/CAM，目前我國是世界上最大的模具進(jìn)口國。相比模具發(fā)達(dá)國家我國模具在其技術(shù)上還是比較落后，專用模具鋼材料鋼品種太少，很大程度限制了我國模具制造。CAD、CAE、FlowCool常用軟件應(yīng)用比例并不高；專業(yè)的模具工廠少；目前企業(yè)缺乏專業(yè)性，多數(shù)企業(yè)追求大而全。只有提高模具設(shè)計(jì)水平及其制造水平才能有更好的國際競爭力。近年來，我國模具行業(yè)結(jié)構(gòu)也在不斷調(diào)整，體制改革也在加快步伐。我國注重了精密模具、復(fù)雜模具、中高檔模具、大型模具、長壽命模具及其模具標(biāo)準(zhǔn)件的發(fā)展，使得發(fā)展速度超過了一般模具。壓鑄模和塑料模的比例增大；專業(yè)的模具廠也在增多，生產(chǎn)能力也在增加?！叭Y”及其私營企業(yè)的迅速發(fā)展等。1.3模具發(fā)展的主流方向科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步促使模具發(fā)展的步伐越來越快，塑件質(zhì)量的要求也不斷提高，模具技術(shù)也在向高效率、高精度、微型、大型、自動(dòng)化、精密、高壽命的方向發(fā)展。主要表現(xiàn)在以下方面：（1）成型塑料理論的研究進(jìn)展；（2）新的成型方法不斷出現(xiàn)；（3）塑件趨向于精密化、超大型化以及微型化；（4）開發(fā)出新型模具材料；（5）模具CAD/CAM/CAE技術(shù)發(fā)展迅速；（6）模具大量采用標(biāo)準(zhǔn)化。2制品的成型工藝2.1智能手機(jī)后蓋的選題背景隨著科技的發(fā)展通訊已經(jīng)成為了全世界必不可少的部分，手機(jī)自然也成為了我們的必需品。手機(jī)的出現(xiàn)使得我們通訊更加方便，相比固定電話更容易攜帶，手機(jī)發(fā)展速度極快，每年都會(huì)有大量的新手機(jī)出現(xiàn)在市場，手機(jī)功能也由原來的只是用來打電話發(fā)短信時(shí)代過渡到智能時(shí)代，只能手機(jī)很大程度的方便了我們的生活，也成為了我們生活中必不可少的工具。隨著我們對(duì)手機(jī)的功能要求不斷提高，也對(duì)機(jī)身外觀以及手感不斷提高要求，只有自己感覺漂亮而且手感又好的手機(jī)才能成為自己最好的通訊工具。由此可見，智能手機(jī)后蓋也是機(jī)身并不能忽視的部分，后蓋決定手感。在如今手機(jī)科技不斷發(fā)展的時(shí)代里，手機(jī)配置都達(dá)到了頂峰，所以外觀漂亮并且手感完美的手機(jī)會(huì)成為人們最佳選擇。綜上所述，智能手機(jī)已經(jīng)必不可少，手機(jī)后蓋工藝也要得到提高，制造出完美的手感才是當(dāng)今手機(jī)市場競爭的最大法寶。2.2手機(jī)后蓋結(jié)構(gòu)此設(shè)計(jì)塑件是智能手機(jī)后蓋造型，塑件為長方體形狀，由于是用在外面，所以對(duì)精度，尺寸的要求并不高，經(jīng)過對(duì)此智能手機(jī)后蓋分析，選擇一般精度等級(jí)13級(jí)精度即可。智能手機(jī)后蓋塑件的形狀如圖2-1所示?？梢钥闯觯怂芗喞鄬?duì)規(guī)則，相對(duì)容易容易模塑，分模方向相對(duì)容易選擇，其厚度也較小，比較容易脫模即采用單分型面。圖2-1智能手機(jī)后蓋塑件圖該塑件長度約126mm，寬約86mm，高度約6.8mm。為了減小成型時(shí)流動(dòng)阻力并且能充滿型腔，不浪費(fèi)原材料，也能提高固化效率，壁厚不宜過大也不宜過小，即選擇塑件壁厚為1mm合適。2.3塑料原材料2.3.1塑件材料的選擇市面上適用于手機(jī)后蓋的材料有很多，主要有PP,PE,PVC,ABS等，根據(jù)市場調(diào)查，智能手機(jī)后蓋選取ABS作為材料。2.3.2塑件材料性能分析ABS，熱塑性塑料，英文全稱為：acrylonitrile-butadiene-styrenecopolymer，中文：上研發(fā)出來的一種新型塑料。它是三元共聚物，其中三個(gè)單體分別是丙烯晴、丁二烯以及苯乙烯。在性能方面表現(xiàn)極其優(yōu)異，在其堅(jiān)固、堅(jiān)硬、堅(jiān)韌等方面都有優(yōu)良性能。塑件材料選擇也要兼顧經(jīng)濟(jì)效益，該材料價(jià)格較低，并且供給量很大，已經(jīng)是應(yīng)用范圍最廣泛，產(chǎn)量最高的工程材料。3模具設(shè)計(jì)3.1選定型腔數(shù)量和排列方式模具型腔數(shù)量的確定（1）塑件制品均已批量生產(chǎn)為主，并且還要在合理的交貨期內(nèi)完成生產(chǎn)加工，另外還有塑件成本的考慮。批量生產(chǎn)適合選用多型腔來提高生產(chǎn)效率，但是多型腔的選擇會(huì)給制品精度帶來影響，根據(jù)調(diào)查增加一個(gè)型腔，會(huì)影響制品尺寸精度的4%。（2）在質(zhì)量要求方面，根據(jù)制品精度要求的高低選定型腔數(shù)量，對(duì)于精度要求過高的產(chǎn)品使用一模多腔未必有利，對(duì)于精度較低的制品采用一模多腔更有效率，所以應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)精度要求來確定模腔數(shù)量。（3）注塑機(jī)的選擇對(duì)型腔數(shù)量也有影響，注塑機(jī)的能力很大程度決定塑料塑化效率，使得塑化塑料可以迅速到達(dá)型腔。（4）根據(jù)塑件本身形狀尺寸的大小以及品種來確定型腔數(shù)目。模具型腔數(shù)目決定其生產(chǎn)效率，基于經(jīng)濟(jì)性考慮，并不能盲目選擇型腔數(shù)目，另一方面精度也要有一定的保證。經(jīng)過分析本設(shè)計(jì)選擇一模四腔比較合適。型腔排列方式（1）從加工生產(chǎn)效率方面來說，應(yīng)該保證各型腔壓力能夠平均分的型腔總壓力。為了保證其性能以及尺寸盡可能相同，各型腔要滿足盡可能均勻充滿，補(bǔ)料時(shí)要盡可能的均衡。（2）加工生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生很多廢料，減少廢料的出現(xiàn)也是重要環(huán)節(jié)，其主流道到各型腔流程短會(huì)有效解決廢料較多的問題。（3）每個(gè)型腔之間應(yīng)該保證盡可能大的間距，方便在空間內(nèi)安裝冷卻水道推桿等，注射時(shí)要有足夠大的截面積來承受注射壓力。針對(duì)本設(shè)計(jì)采取一模四腔，其型腔布局如圖3-1所示。圖3-1型腔布局3.2分型面的確立3.2.1分型面的選取原則在模具上，用來使塑件和凝料脫離模具的接觸面稱為分型面，也叫作分模面。模具的結(jié)構(gòu)形式取決于分型面的設(shè)計(jì)。分型面的類型、形狀及位置及模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關(guān)，不僅直接關(guān)系到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，也關(guān)系到塑件的成型質(zhì)量。其確立原則如下：（1）避免模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，便于塑件脫模；（2）確保塑件外形美觀和尺寸準(zhǔn)確；（3）便于側(cè)向抽芯和分型；

（4）利于模具排氣；（5）利于避免溢料，產(chǎn)生飛邊；（6）便于成型零件的加工模具的分型面取決于分型線，分型線的選擇可利用三維制圖軟件確定。設(shè)計(jì)分型面時(shí)應(yīng)盡可能避免復(fù)雜化，使塑件易于脫模以及模具制造簡單。按照分型面的設(shè)計(jì)原則和塑料制品的原料特性，確定分型面如圖3-2所示。圖3-2分型面3.2.2模仁尺寸的確定模仁又叫鑲塊，英文全稱DIECORE。塑件的成型部分在模仁內(nèi)部，它是注塑模具中至關(guān)重要的組成部分。塑件的形狀變化不一，其對(duì)照的鑲件結(jié)構(gòu)難易程度也就大不相同。如今模具廠家大部分選用鑲件結(jié)構(gòu)，在模具部件加工方面看，其實(shí)模仁的加工花費(fèi)了大多數(shù)時(shí)間。鑲件尺寸的設(shè)計(jì)是由產(chǎn)品的形狀大小和布局確定的。在確保鋼料高強(qiáng)度的必要條件下，鑲件越緊湊越好。設(shè)計(jì)模仁尺寸下列兩種方法：（1）計(jì)算法：該方法一般通過相關(guān)的復(fù)雜公式對(duì)模腔壁厚進(jìn)行校核及計(jì)算，即可得到模仁尺寸。此方法不足之處的是實(shí)行困難由于產(chǎn)品的形狀各式各樣，但公式對(duì)應(yīng)的卻是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的模型。（2）估算法：這是根據(jù)工廠中的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合產(chǎn)品形態(tài)估算出模仁的大小。這種方法，雖然無法得到精準(zhǔn)的模仁數(shù)值，但是在實(shí)際生產(chǎn)中卻能夠節(jié)省大量的設(shè)計(jì)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。針對(duì)本次設(shè)計(jì)的模仁尺寸為220x140mm，可采用倒R角形式。其模仁尺寸如圖3-3所示。圖3-3模仁尺寸3.3選取模架模架的選擇是模具設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，模架的大小是否合理直接影響了模具的質(zhì)量，所以選擇合適的模架把模具各個(gè)部分聯(lián)系在一起是關(guān)鍵。如圖3-4所示是標(biāo)準(zhǔn)模架，可以看出模架的基本組成部分，其中包括：定模座板，導(dǎo)柱導(dǎo)套，動(dòng)模板，墊塊，動(dòng)模座板等部分組成。模具的設(shè)計(jì)主要是形成塑件外形的動(dòng)、定模零部件以及脫模頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，幾乎模具上的所有零部件都是選擇一定尺寸的標(biāo)準(zhǔn)件，尤其是模架。圖3-4模架模架有嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，主要在模具的設(shè)計(jì)過程中，模具的制造過程中，應(yīng)該遵循其技術(shù)規(guī)范，還有基準(zhǔn)及其準(zhǔn)則。它具有以下定義：（1）可以減少很多設(shè)計(jì)人員的重復(fù)工作；（2）打破了模具制造業(yè)追求“全”的生產(chǎn)局面，專業(yè)生產(chǎn)越來越多；（3）標(biāo)準(zhǔn)化模具有利于CAD/CAM技術(shù)的運(yùn)用；（4）標(biāo)準(zhǔn)化模具更有國際地位，更有利于出口，也有利于國際交流。查詢資料，針對(duì)本設(shè)計(jì)選取模架。具體數(shù)據(jù)如下：模寬B1=300mm，模長L=350mm；模板A=80mm，材料45鋼；模板B=90mm，材料45鋼；墊塊C=9mm，材料45鋼；型芯固定板厚度25mm，推件板厚度20mm。動(dòng)模板材料選取45鋼，高度為25mm，定模扳材料依然用45鋼，高度為25mm。模架的總高度計(jì)算得：H=300經(jīng)過以上剛度和強(qiáng)度校核，可以看出都是滿足要求的，所以選取標(biāo)準(zhǔn)模架作為本設(shè)計(jì)模架合適，其標(biāo)準(zhǔn)模架圖如圖3-5所示。圖3-5標(biāo)準(zhǔn)模架3.4澆注系統(tǒng)3.4.1主流道的設(shè)計(jì)機(jī)臺(tái)噴嘴至分流道口的一段料流道被稱為主流通道,其通常被定位于模具的中心,是熔料進(jìn)入腔體內(nèi)部最先經(jīng)過的部位.主流道就是澆口襯套里面的那個(gè)錐形通道。一般情況下澆口套和定位環(huán)是結(jié)合使用的。其設(shè)計(jì)原則:（1）使凝料能夠從主流通道中不受阻礙的被拔出來，主流道設(shè)計(jì)成=2°~6°的圓錐狀，錐度適當(dāng)即可，太大會(huì)造成壓力減小，容易混進(jìn)空氣產(chǎn)生氣孔，錐度過小的話，會(huì)使液體的流速增大，造成注射的困難。內(nèi)壁光潔度應(yīng)該小于Ra=0.8，小端直徑通常為4~8mm，凹坑R比噴嘴頭半徑大，小端的直徑應(yīng)該大于噴嘴直徑約，否則主流道中的凝料將會(huì)無法順利拔出。（2）為了避免主流通道及熔融狀態(tài)的材料和噴嘴重復(fù)的接觸和撞擊而損壞，主流道的設(shè)計(jì)要求是能夠耐高溫和摩擦，所以有必要設(shè)計(jì)成可拆卸襯里，因此，有必要使用高質(zhì)量的材料來進(jìn)行主流道的加工。（3）套不同的模具結(jié)構(gòu)考慮的選擇，當(dāng)澆口套及塑料接觸面積比較大時(shí)，會(huì)造成腔襯里的抗壓力很容易轉(zhuǎn)向或退出模具，所以設(shè)計(jì)的房子。（4）主流通道要盡量的減少拼塊結(jié)構(gòu)，以防止有液態(tài)塑料進(jìn)入接縫中，使脫模時(shí)難度加大。（5）流道要盡量設(shè)計(jì)的短一些，這樣不僅能夠節(jié)省材料，減少冷料的回收，還能減小壓力和熱量的損失。（6）流道和噴霧相接觸面積最大的地方，需要一個(gè)半球形的凹坑，深度一般取3-5mm，同時(shí)澆口直徑一般比機(jī)噴嘴大約1至2mm，以防止過多的的材料殘存積壓，造成壓力減小、溢膠以及澆口破裂。針對(duì)本設(shè)計(jì)定位圈和襯套的工程圖如圖3-5所示圖3-6定位圈和襯套的工程圖3.4.2冷料井和拉料桿的設(shè)計(jì)冷料存儲(chǔ)通常被設(shè)計(jì)在動(dòng)模板及主流通道向?qū)Φ奈恢?避免冷料在腔體填充時(shí)因存在溫差而使注塑零件的生產(chǎn)質(zhì)量受到影響，同時(shí)也使存儲(chǔ)的冷料具有在分模時(shí)將主流通道中凝固的材料從襯套中脫離，并殘留在動(dòng)模上。本次冷料儲(chǔ)存采用Z形拉料桿,其設(shè)計(jì)尺寸如圖3-6所示。圖3-7冷料穴3.4.3分流道澆口的設(shè)計(jì)分流道是連接主流道及塑件腔的一段流道，它的存在是為了在最小壓力損失的情況下，將黏流態(tài)原料速度很快的送到澆口處以便充模并減少回收的冷料量。所以，分流道的截面積不會(huì)很大，同時(shí)也不能太小。若分流道的截面積太小，會(huì)降低單位時(shí)間內(nèi)輸送的原料量，導(dǎo)致充模時(shí)間增長，塑件會(huì)出現(xiàn)燒焦、缺料、波紋、甚至產(chǎn)生前陷；而如果分流道的截面積太大，在模具型腔內(nèi)容易殘留氣體，會(huì)造成產(chǎn)品上有缺陷，還會(huì)使冷料回收量增加，同時(shí)還加長了產(chǎn)品的冷卻時(shí)間，會(huì)使生產(chǎn)效率產(chǎn)生很大程度的降低。在實(shí)際應(yīng)用中比較常用的類型有：圓形、半圓形（U形）、矩形和梯形。本次設(shè)計(jì)中分流道選擇圓形，其直徑為6mm，其結(jié)構(gòu)如圖3-8所示圖3-8分流道3.4.4澆口的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的結(jié)束部分就是澆口，澆口的形狀一般為一段細(xì)而短的通道。澆口的設(shè)計(jì)主要是為了使熔體能夠迅速均勻的充滿各個(gè)腔體，保證注塑零件的成型密度均勻,同時(shí),澆口處的液態(tài)塑料能夠在較短的時(shí)間內(nèi)冷卻凝固，防止熔體逆流,使凝料在塑件成型后能夠容易分開,也不會(huì)產(chǎn)生特別明顯的澆口,是零件外觀質(zhì)量受到影響.另外，選擇的澆口位置不合適，則會(huì)造成成型零件產(chǎn)生明顯的熔接痕跡，其痕跡所在的部位機(jī)械強(qiáng)度大大降低，成為最薄弱的環(huán)節(jié)，所以，注塑產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中受力的地方不能是澆口，一定要避免出現(xiàn)連接痕跡，這關(guān)乎到注塑零件能否被高質(zhì)量的成型成功。結(jié)合本次產(chǎn)品,選擇側(cè)澆口比較合適，澆口的設(shè)計(jì)如圖3-9所示。圖3-9澆口的設(shè)計(jì)3.5頂出系統(tǒng)頂出系統(tǒng)的用途是在塑件成型冷卻后，把制件從模具上頂出的系統(tǒng)；該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是：不能和模具的任何部件發(fā)生沖突和摩擦；頂出順利且簡便。并且頂出完畢后，能夠有較好的定位。頂出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及要點(diǎn)分析：（1）頂桿的布局及相對(duì)尺寸要相互平衡，并不及模具上其他零部件相發(fā)生摩擦，碰撞。（2）在制件冷卻后頂出時(shí)頂出系統(tǒng)保持到動(dòng)模的一旁。（3）及頂桿相接處的部位是制件的非工作表面，用意是提高制件的表面質(zhì)量和外觀質(zhì)量。（4）頂桿的頂出力要均勻，頂出部位一般選在制件壁厚較厚強(qiáng)度較大的部位，防止由于頂力過大使制件變形和頂爛。（5）頂出系統(tǒng)要設(shè)計(jì)的頂出方便，易于定位和復(fù)位。本設(shè)計(jì)采用的是圓頂針頂出，其加工容易，造價(jià)也低廉，結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性。并且精度較高容易定位，摩擦力也不大，故選用圓形頂針頂出，如圖3-10。圖3-10頂出系統(tǒng)3.5.1復(fù)位的設(shè)計(jì)制件在成型冷卻后，推件板帶動(dòng)頂針將制件頂出模具的過程叫脫模。在本設(shè)計(jì)中脫模就是利用推件板、頂針和滑塊的聯(lián)動(dòng)使得制件脫離模具。3.6側(cè)向分型及抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)塑件上有和開模方向不同的側(cè)孔時(shí)，在脫模之前必須先抽調(diào)側(cè)型芯，不然無法完成脫模，能完成該過程的機(jī)構(gòu)為側(cè)向分型及抽芯機(jī)構(gòu)。針對(duì)本設(shè)計(jì)選用斜導(dǎo)柱分型及抽芯機(jī)構(gòu)（如圖3-11），其原理是利用斜導(dǎo)柱把開模力傳給側(cè)型芯，使得側(cè)抽芯發(fā)生側(cè)向移動(dòng)完成抽芯動(dòng)作。1-楔緊塊2-定模板3-斜導(dǎo)柱4-側(cè)型芯5-彈簧6-滑塊7-螺釘8-限位擋板圖3-11斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)動(dòng)作原理斜導(dǎo)柱的形式主要有圓形斷面和矩形斷面（如圖3-12）。針對(duì)本設(shè)計(jì)選用圖a圓形斷面，其特點(diǎn)是裝配容易，方便制造，應(yīng)用廣泛。圖3-12斜導(dǎo)柱的形式滑塊是斜導(dǎo)柱側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)中的一個(gè)重要零件，其結(jié)構(gòu)主要有兩種形式：整體式和組合式。針對(duì)本設(shè)計(jì)選擇組合式，其滑塊結(jié)構(gòu)如圖3-13所示。圖3-13滑塊結(jié)構(gòu)3.7冷卻系統(tǒng)3.7.1冷卻管道的影響（1）根據(jù)物料的性能不同，模具需要適宜的溫度才能保證塑件的正確成型；若溫度過低，則模腔里的塑料不能完全融化，使得充模困難，增加了模腔的受力，浪費(fèi)了充模壓力；甚至不能充滿模腔，造成制件表面有缺陷。溫度過高，會(huì)燒壞制件，使得制件扭曲變形。（2）當(dāng)模溫不穩(wěn)定時(shí)，會(huì)導(dǎo)致收縮率的突變，不僅會(huì)造成塑件的尺寸變化而且當(dāng)收縮率浮動(dòng)偏大時(shí)，會(huì)造成脫模困難，甚至?xí)敔€制件，影響生產(chǎn)效率。（3）型腔和型芯設(shè)計(jì)的水路布置和設(shè)置要相同，防止兩模的的溫度不同會(huì)造成塑件的收縮率問題，使得制件上面有類似熔接痕的皺紋。（4）合理模溫有利成型，可以保證塑件的外觀尺寸質(zhì)量（5）模溫有過大的浮動(dòng)時(shí)，會(huì)使制件的內(nèi)應(yīng)力增加，成型后會(huì)使制件變形甚至?xí)验_。（6）冷卻管道合理布置，使得模溫正常，使得制件的表面光滑，色澤均勻。3.7.2冷卻系統(tǒng)影響冷卻時(shí)間的因素有如下：（1）模具材料；（2）冷卻介質(zhì)溫度和及流動(dòng)狀態(tài)；（3）模塑材料；（4）塑件壁厚；（5）冷卻回路的設(shè)計(jì)；（6）模具溫度。通常，注射機(jī)噴嘴噴出的塑件的溫度都在190oC以上，成型后塑件在溫度約為65oC，然后冷卻，使得熱量流失掉，才能固化成型，最后才能順利脫模。3.7.3冷卻道開設(shè)原則冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：（1）冷卻水管要布置均勻，保證冷卻的面積能夠滿足要求（2）每個(gè)冷卻水路距離型腔和制件的相對(duì)位置要相同，保證模溫各處基本相同（3）澆口處多加水路冷卻（4）冷卻水路的的進(jìn)口處和出口處的水溫要相對(duì)保持平衡（5）應(yīng)在制件收縮的趨勢路線上放置水管（6）易產(chǎn)生熔接痕的部位禁止設(shè)置水路（7）冷卻水管的接頭位置要設(shè)置合理3.7.4冷卻水道的結(jié)構(gòu)根據(jù)本設(shè)計(jì)的手機(jī)后蓋屬于尺寸較大的片體零件，所以將水管的設(shè)計(jì)成R=8MM的內(nèi)徑，并有4個(gè)冷卻水管設(shè)置在滑塊上。型芯，型腔冷卻水道分別如圖3-11,3-12所示圖3-14型芯冷卻水道設(shè)計(jì)圖3-15型腔冷卻水道4模具的裝配本次模具設(shè)計(jì)以模板相鄰的側(cè)面作為該模具的裝配基準(zhǔn)，磨削模板相鄰兩側(cè)面成90°，最后模具側(cè)面為基準(zhǔn)面，安裝定模和動(dòng)模上的剩余零件。4.1組件型腔型芯和動(dòng)模板的裝配通過該模具的結(jié)構(gòu)可以得知，該模具結(jié)構(gòu)采用埋入式型芯裝配，另外固定板沉空和型芯的尾部是過度配合。由于固定板沉孔在加工過程中一般都是采用立銑加工，所以在修整配合部分中，要注意其動(dòng)模以及定模的相對(duì)位置，如果修配不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致裝配后的型芯及定模配合不能相互配合。埋入型芯還用螺釘緊固。其型腔則采用鑲?cè)敕ǎ谘b配過程中選取合適的裝配基準(zhǔn)，保證其裝配關(guān)系。裝配好后還打上記號(hào)，便于以后的拆裝。裝配時(shí)的注意事項(xiàng)：（1）為了避免壓入后模板變形，配合不能過緊，所以型腔、型芯和模板固定孔為H6/m6配合。對(duì)于多型腔模具而言，還會(huì)影響型芯間的尺寸精度。如果配合過緊，要進(jìn)行修磨；（2）裝配前要檢查修磨會(huì)影響該裝配的傾角為圓角，倒棱；（3）壓入端要有導(dǎo)入圓角，用于防止擠壓毛孔壁，也是方便型芯、型腔鑲?cè)肽０澹唬?）在壓入工程中要不停檢查型芯，型腔是否既平穩(wěn)又垂直壓入模板，在此過程中一定要不斷檢查。4.2推桿的裝配要求（1）為了防止間隙太大會(huì)導(dǎo)致原料漏出，在裝配推桿時(shí)要求推桿的導(dǎo)向段，型腔推桿孔的配合間隙，所以采用H8/f8配合；（2）推桿在往復(fù)作用中不能出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象，要求推桿和推桿孔要運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；（3）推桿和型腔表面齊平，復(fù)位桿和分型面齊平；（4）推桿固定板的加工及裝配。4.3模具總裝配程序（1）確定裝配基準(zhǔn)；（2）模具組裝緊密度要求很高，其中分型面出吻合面積要求最嚴(yán)格，不能低于90%。還要防止飛邊，其間隙不能比益料最小值小；（3）注重導(dǎo)向系統(tǒng)安裝，保證模具在加工過程中沒有松動(dòng)，卡滯顯現(xiàn)出現(xiàn)；（4）頂出系統(tǒng)及其復(fù)位裝置的裝配（5）修整型芯，使得配合間隙達(dá)到要求；（6）組裝加熱系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，要保證不能漏水，管道流暢，閥門靈活；（7）緊固所有螺釘；（8）試模合格要打上模具標(biāo)記，檢查各個(gè)配件是否齊全，保證模具能夠裝配齊全。4.4該模具的裝配要求（1）模具的上平面，下平面的平行度要控制在0.03mm以下，分型面出要緊密閉合；（2）頂桿要保持同步頂件。上模芯，下模芯一定要緊密接觸。針對(duì)本設(shè)計(jì)模具裝配圖如圖4-1所以。圖4-1模具裝配圖5Moldflow成型工藝分析5.1模流分析概述就是指運(yùn)用數(shù)據(jù)模擬軟件，通過電腦完成注塑成型的模擬仿真，模擬模具注塑的過程，得出一些數(shù)據(jù)結(jié)果，通過這些結(jié)果對(duì)模具的方案可行性進(jìn)行評(píng)估，完善模具設(shè)計(jì)方案及產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，塑膠模具常用軟件有Moldflow、Moldex3D等，而鋁合金壓鑄比較常見的有PROCAST、FLOW3D等。通過moldflow對(duì)塑件的分析可以確定塑件的最佳澆口位置，從而和擬定的澆口位置進(jìn)行印證，如果有不合適的地方也可以有針對(duì)性的更改，而且還可以對(duì)塑件進(jìn)行流動(dòng)分析，進(jìn)而確定塑件填充情況，以及可能會(huì)出現(xiàn)的氣穴情況，如果氣穴嚴(yán)重就需要更改。運(yùn)用moldflow軟件進(jìn)行仿真分析可以大大的提高效率，節(jié)省成本。這也是moldflow普遍運(yùn)用的原因。表5-1所示為ABS塑料的成型工藝參數(shù)。表5-1注射成型工藝參數(shù)工藝參數(shù)內(nèi)容工藝參數(shù)內(nèi)容預(yù)熱和干燥溫度65~75/℃成型時(shí)間/s注射時(shí)間0~5時(shí)間2~4h保壓時(shí)間20~80料桶溫度/℃前段240~280冷卻時(shí)間20~50中段260~290總周期50~130后段240~270螺桿轉(zhuǎn)速20~40r/min噴嘴溫度/℃230~250后處理方法水或油模具溫度/℃90~110溫度/℃125~135注射壓力/MPa80~130時(shí)間/h45.2對(duì)塑件進(jìn)行網(wǎng)格劃分用moldflow開始分析，首先要?jiǎng)?chuàng)建網(wǎng)格，而網(wǎng)格分為：表層劃分，中間層劃分，3D實(shí)體劃分三種。同時(shí)也是因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用一模四腔，為了使后面的分析能順利的進(jìn)行。圖5-1網(wǎng)格劃分5.3成型窗口分析定義成型條件的界線，在此界線內(nèi)可以生成出合格的零件，又稱為工藝窗口。如果成型條件位于該區(qū)域內(nèi)，則可以制造出優(yōu)質(zhì)零件。MOLDFLOW的成型窗口可以看出在選定的材料下，進(jìn)行注射成型需要的最佳模具溫度、熔體溫度和注射時(shí)間等等數(shù)據(jù)?？梢宰屧O(shè)計(jì)者快速確定這些數(shù)值，從而在做填充和保壓分析時(shí)輸入。此結(jié)果通過成型窗口分析生成，并會(huì)顯示綠色、黃色和紅色區(qū)域，分別代表：推薦的成型窗口、可以使用的成型窗口、不能使用的成型窗口。通過“成型窗口”分析，系統(tǒng)給出模型的最佳的成型工藝參數(shù)，通過“分析日志”看“成型窗口”分析的最終結(jié)果。如圖5-2所示，為分析后推薦的數(shù)據(jù)結(jié)果，其中有模具溫度、熔體溫度和注射時(shí)間的推薦數(shù)據(jù)。

推薦模具溫度為116℃；推薦熔體溫度為335.85℃；推薦注射時(shí)間為0.5724s。得到分析結(jié)果以后可以和自己設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，有不合適的再有針對(duì)性的更改。圖5-2推薦工藝參數(shù)5.4